Avaliação da Atividade Fitotóxica

Por volta de 1930, Robert Hill e R. Scarisbrick mostraram que substâncias inorgânicas como ferricianeto (A) atuam como receptores de elétrons sendo reduzido a ferrocianato pela água na presença de luz quando inseridas em meios contendo cloroplastos de plantas.

2H2O + 2A hυ 2AH2 + O2

Os compostos 39, 40-42, 43Z e 44E foram avaliados quanto ao efeito inibitório da reação de Hill. Utilizaram-se para o ensaio biológico cloroplastos

64

frescos, fotossinteticamente ativos, isolados de espinafre (Spinacea oleracea

L.).

As concentrações utilizadas das substâncias 39-44 não excederam 20 μM, pois as mesmas interferem na visualização da redução do ferricianeto de potássio (420 nm) em maiores concentrações. Os compostos avaliados foram pouco solúveis em DMSO e as diluições em água mostraram-se turvas entre 20 e 100μM.

Os valores de ID50 obtidos para os compostos 39, 40-42, 43Z e 44E são

mostrados na Tabela 7.

Dados para atividade inibitória da reação de Hill a 10 μM para os compostos 40-42 também foram obtidos e são apresentados na Tabela 8.

Tabela 7 - Valores de ID50 para os compostos 39, 40-42, 43Z e 44E na reação

de Hill. Compostos ID50 (μM) 39 26,8 ± 1,7 40Z ~400 40E Inativo 41Z Inativo 41E Inativo 42Z ~100 42E ~65 43Z 54 ± 18 44E 45,4 ± 2,5 Diuron 0,27

65

Tabela 8 - Avaliação in vitro da atividade inibitória dos compostos 40-42 sobre a redução do ferricianeto de potássio na presença de cloroplastos isolados de folhas de espinafre.

Compostos Atividade inibitória 10 μM (%)

40Z 104,0 ± 2,7 40E 91,1 ± 3,5 41Z 98,0 ± 3,9 41E 90,1 ±1,9 42Z 79,4 ± 2,7 42E 100,7 ± 1,6 Diuron 4,9 ± 0,7

De acordo com a tabela 7, o composto mais ativo foi o 39, porém o valor de ID50 é muito maior que o apresentado pelo composto de referência diuron

(ID50 = 0,27 μM).

O valor de ID50 para o composto 39 (Tabela 7) é um pouco maior que o

valor de ID50 para o composto 61 (ID50 = 19,7 ± 3,9; Teixeira et al., 2010),

sugerindo que a substituição do anel benzilideno pelo anel furânico leva à diminuição da atividade inibitória da reação de Hill. Porém, quando comparamos os valores de ID50 dos compostos 43Z (Tabela 7) e 62 (ID50 >

200), nota-se uma maior inibição da reação de Hill pelo composto contendo o anel furânico.

De acordo com Teixeira e colaboradores (2010) o principal descritor que relaciona estrutura-atividade dos compostos análogos aos nostoclídeos, no que se refere à reação de Hill, é a Image of Onsager–Kirkwood solvation energy

O O O O O 39 61 O O O O O 43Z 62

66

(IOKSE), onde IOKSE = μ2/MW (momento de dipolo ao quadrado sobre a massa molecular do composto). De acordo com a Tabela 9, esperava-se que a ordem de maior capacidade de inibir o transporte de elétrons na fotossíntese fosse 44E>43Z>39, porém, observa-se na Tabela 7 que o composto 39, que possui a menor cadeia carbônica, foi o mais ativo e isto indica que provavelmente outro descritor relacionado com a polaridade relaciona melhor a estrutura com a atividade destes compostos heteroaromáticos.

O O O O O O O O 39 43Z 44E O

Tabela 9 - Valores de IOKSE para as substâncias 39, 40-42, 43Z e 44E. Compostos μ (D) MW (g/mol) IOKSE (D.g/mol) 39 3,58 252 0,051 40Z 3,45 362 0,033 40E 3,94 362 0,043 41Z 3,47 406 0,030 41E 3,74 406 0,035 42Z 4,23 373 0,048 42E 8,20 373 0,180 43Z 5,05 280 0,053 44E 3,77 266 0,091

De acordo com a Tabela 7, o composto 40Z apresentou uma pequena atividade inibitória da reação de Hill. O composto 63, desprovido do anel furânico e estruturalmente parecido com 40Z, foi completamente inativo nas mesmas condições (Teixeira et al., 2009), indicando que a inserção do anel furânico promoveu uma pequena melhora na atividade inibitória da reação de Hill. Também neste caso, o principal descritor que relaciona a estrutura-

67

atividade provavelmente não é IOKSE, pois o valor deste para o composto 63 é maior que para o composto 40Z (0,078 e 0,043 D mol/g, respectivamente), o que não descarta a relação entre atividade e polaridade visto que o valor de log p para o composto 40Z (3,15) é menor que para o composto 63 (4,16), indicando que o composto 40Z é mais hidrofílico (Tabela 6).

O O O Cl 40Z O O 63 Cl

No que se refere à habilidade de interferir na cadeia transportadora de elétrons, os compostos 40E, 41Z e 41E foram inativos e os compostos 42Z e 42E mostraram uma pequena inibição da reação de Hill (Tabela 7).

De acordo com a Tabela 8, os compostos 40E e 41E apresentaram uma pequena atividade inibitória na concentração de 10 μM e foram mais ativos que seus respectivos isômeros. Os valores de IOKSE para estes isômeros E são maiores que os valores para os isômeros Z (Tabela 9) e, portanto a maior atividade do primeiro concorda com a literatura (Teixeira et al., 2010).

O composto 42Z mostrou-se o mais efetivo na concentração de 10 μM (Tabela 8), porém muito menos ativo que o composto de referência diuron (4,9 ± 0,7 μM).

A baixa solubilidade em água dos compostos testados pode ser um fator limitante no que se refere à atividade inibitória do transporte de elétrons da fotossíntese. Sabe-se que as propriedades hidrofílicas e hidrofóbicas de compostos são importantes para a difusão no plasmalema e nos envelopes dos cloroplastos (Vincetini et al., 2004).

68 4. CONCLUSÃO

A metodologia empregada na síntese dos compostos análogos aos nostoclídeos mostrou-se eficiente para os compostos 39-44. Apenas o composto 39 foi obtido como único isômero, com configuração Z (58% de rendimento). Os demais compostos foram obtidos como mistura de isômeros com bons rendimentos (48-98%). Não foi possível isolar e caracterizar o composto 45, pois o mesmo é instável.

A purificação por CLAE seguida de recristalização com DCM/Hexano mostrou-se efetiva para os diastereoisômeros, porém o composto 43E

degradou na presença de sílica gel.

Todos os compostos obtidos como mistura de diastereoisômeros isomerizaram na presença de sílica gel. Os compostos 42, 43 e 44 isomerizaram no isômero Z que é mais estável de acordo com cálculos DFT. Porém, os isômeros 40 e 41 isomerizam no isômero menos estável E. De acordo com cálculos semi-empíricos, as estruturas de ressonância para os compostos 40 e 41 protonados mostram ser mais estáveis na configuração E, sendo esta uma possível explicação para a isomerização dos mesmos no composto menos estável.

As substâncias sintetizadas foram obtidas como mistura de diastereoisômeros provavelmente devido à pequena diferença de energia entre os isômeros (obtidos por cálculos DFT), quando comparados com os compostos anteriormente sintetizados.

A atividade inibitória dos compostos 39, 40-42 (Z e E), 43Z e 44E no transporte de elétrons da fotossíntese foram avaliadas. Destes 9 compostos, 7 apresentaram atividade inibitória do transporte de elétrons na reação de Hill, sendo a substância 39 a mais ativa (ID50 = 26,8 ± 1,7 μM).

Com exceção dos isômeros 41Z e 41E, que foram inativos, os demais compostos apresentaram maior atividade com o aumento da polaridade, o que concorda com Teixeira e colaboradores (2010).

Os compostos avaliados não mostraram resultados satisfatórios quando comparados com o composto de referência Diuron.

A substituição do anel benzilideno pelo anel furânico não apresentou melhora na atividade inibitória da reação de Hill quando comparados os

69

compostos 39 e 61, porém o composto 43Z, que contém o anel furânico,